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如图,空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场,M N 、P Q为理想边界,Ⅰ区域高 ...

如图,空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场,M N P Q为理想边界,Ⅰ区域高 度为 d ,Ⅱ区域的高度足够大.匀强电场方向竖直向上;Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度均为 B ,方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外.一个质量为 m ,电量为 q的带电小球从磁 场上方的 O点由静止开始下落,进入场区后,恰能做匀速圆周运动.已知重力加速度为 g

1)试判断小球的电性并求出电场强度  E的大小;

2)若带电小球刚好没有进入Ⅱ区域,求它释放时距  M N的高度;

3)若带电小球运动一定时间后恰能回到 O点,求它释放时距 M  N的高度.

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)带电小球进入场区后,恰能做匀速圆周运动;说明重力与电场力抵消、洛仑兹力充当向心分析。则电场力向上,粒子带正电, 解得: ; (2)小球进入场区前做自由落体运动: 带电小球刚好没有进入Ⅱ区域,则轨迹与Ⅱ区域边界相切如图甲: 带电粒子在磁场中做圆周运动: ;联立解得: ; (3)若要带电小球运动一定时间后恰能回到O点,则轨迹如图乙: ; 小球进入场区前做自由落体运动: ; 带电粒子在磁场中做圆周运动: ;联立解得:
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如图所示,是一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L1m,动摩擦因数μ0.5BCDEN段均可视为光滑,DEN是半径为r0.5 m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接,传送带以3m/s的速率沿顺时针方向匀速转动,小球与传送带之间的动摩擦因数也为0.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下,而始终不脱离轨道。已知小球质量m0.2kg ,重力加速度g 10m/s2。试求: 

 

1)弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能; 

2)小球第一次在传送带上滑动的过程中,在传送带上留下的痕迹为多长? 

3)小球第一次在传送带上滑动的过程中,小球与传送带因摩擦产生的热量和电动机多消耗的电能?

 

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如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MNPQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.4Ω.导轨上停放一质量m=0.1㎏、电阻r=0.2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动做匀加速直线运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。

(1)求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式;

(2)求第2s末外力F的大小;

(3)如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J,求整个回路中产生的焦耳热是多少。

 

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普朗克常量是最基本的物理量之一,它架起了粒子性和波动性之间的桥梁。普朗克常量具体数值可以通过光电效应实验测得。如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线。由图求出:

这种金属发生光电效应的截止频率;

普朗克常量。

 

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质子()α粒子()被加速到相同动能时,质子的动量___________(选境大于小于等于”)α粒子的动量,质子和α粒子的德布罗意波波长之比为____________

 

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下列说法正确的是__________

A.汤姆生发现了电子,并提出了原子的枣糕模型

B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的强度小

D.将放射性元素掺杂到其它稳定元素中,并降低其温度,该元索的半衰期将增大

 

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